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陰離子交換樹脂的交換容量該如何計算

發(fā)布時間: 2016-04-10  點擊次數(shù): 3055次

  在上一篇文章中森納特廠家給我們普及了陰離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)介紹知識匯總,我們只知道了陰離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)組成成分也是遠遠不夠的,我們還應該把握住陰離子交換樹脂的用量情況,才能更合理的使用陰離子交換樹脂。
     陰離子交換樹脂進行離子交換反應的性能,表現(xiàn)在它的“離子交換容量”,即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當量數(shù),meq/g(干)或 meq/mL(濕);當離子為一價時,毫克當量數(shù)即是毫克分子數(shù)(對二價或多價離子,前者為后者乘離子價數(shù))。它又有“總交換容量”、“工作交換容量”和“再生交換容量”等三種表示方式。
1、總交換容量,表示每單位數(shù)量(重量或體積)樹脂能進行離子交換反應的化學基團的總量。
2、工作交換容量,表示樹脂在某一定條件下的離子交換能力,它與樹脂種類和總交換容量,以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關(guān)。
3、再生交換容量,表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量,表明樹脂中原有化學基團再生復原的程度。
一般按900-1000mmol/L,或許會有一些用戶對這個“摩爾當量”理解起來有些困難,下面我以軟化水舉例說明如下:
假設(shè)原水硬度(以碳酸鈣計)為:300 mg/L
陰離子交換樹脂工作交換容量:900mmol/L
如果要計算1立方樹脂可以處理多少原水,那么先將原水硬度換算成摩爾濃度:
1)碳酸鈣計硬度濃度300 / 二分之一個碳酸鈣分子量50 = 6 mol
(取二分之一個碳酸鈣分子量,是因為鈣離子為2價,而軟化樹脂是用1價Na離子置換)
2)900 / 6 =150立方 也即每立方樹脂能處理150噸軟化水。
    在實際使用中,陰離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量,但后者所占的比例因樹脂結(jié)構(gòu)不同而異。現(xiàn)仍未能分別進行計算,在具體設(shè)計中,需憑經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行修正,并在實際運行時復核之。陰離子交換樹脂交換容量的測定一般以無機離子進行。這些離子尺寸較小,能自由擴散到樹脂體內(nèi),與它內(nèi)部的全部交換基團起反應。而在實際應用時,溶液中常含有高分子有機物,它們的尺寸較大,難以進入樹脂的顯微孔中,因而實際的交換容量會低于用無機離子測出的數(shù)值。這種情況與樹脂的類型、孔的結(jié)構(gòu)尺寸及所處理的物質(zhì)有關(guān)。

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